一种基于超薄二氧化钛纳米片的湿度传感材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种基于超薄二氧化钛纳米片的湿度传感材料的制备方法，该方法为一步水热法制备超薄二氧化钛纳米片的湿度传感材料，用聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物（P123）作为表面活性剂，乙二醇调节晶粒生长，以获得大的比表面积、增加材料表面缺陷，从而提高材料的湿敏性能。通过本发明所述方法获得的超薄二氧化钛纳米片的湿度传感材料能够实现在室温下（25℃）对11%‑95%湿度的灵敏检测，检测时间为1秒，具有工作温度低、温度响应范围宽、灵敏度高、检测限高的特征。使用超薄二氧化钛纳米片的湿度传感材料为空气湿度传感器功能材料，通过测量不同湿度下水蒸气吸附至材料表面时材料电阻的变化达到对湿度进行传感的目的。

主权项

一种基于超薄二氧化钛纳米片的湿度传感材料的制备方法，其特征在于该传感材料是由二氧化钛纳米片通过水热方法制备而成，具体操作按下列步骤进行：a、按摩尔比为1:3将聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物溶解于无水乙醇中，在室温下磁力搅拌30 min，至完全溶解形成无色透明A溶液； b、将浓盐酸冷却至0‑10℃加入到钛酸四丁醇酯中，然后将混合溶液置于水浴中搅拌，控制水浴的温度为0‑50℃，搅拌30 min，得到无色透明B溶液，其中浓盐酸与钛酸四丁醇酯的摩尔比为2:1；c、将步骤a中得到的无色透明溶液A逐滴加入到步骤b中得到的B溶液中，磁力搅拌至混合均匀，再将混合溶液置于水浴或冰浴中，控制水或冰浴的温度为0‑50℃，搅拌10‑60min，得到无色透明液体；d、将步骤c得到的无色透明液体加入在乙二醇中，得到粘稠状透明液体，其中无色透明液体与乙二醇的体积比为1:1‑1:8；e、将步骤d得到的混合溶液转入特氟龙水热釜中，在温度130‑200℃的烘箱中放置15‑24h，水热生长形成超薄二氧化钛纳米片的湿度传感材料；f、将步骤e中形成的超薄二氧化钛纳米片的湿度传感材料分别用无水乙醇、去离子水离心清洗4次，将材料表面残留的聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物、乙二醇和盐酸洗净，然后在温度25‑70℃的烘箱中放置4‑10h烘干，即得到超薄二氧化钛纳米片的湿度传感材料。